科学家揭示珊瑚的高温驯化适应机制 让“适者生存”加速上演，为珊瑚提供应对气候变化路径******

　　科学研究正在为珊瑚寻找应对气候变化的新路径。尽管科研人员在不遗余力地设法保护珊瑚，但是导致珊瑚种群生存困难的根本问题在于当前气候变化速度过快。解决根源问题，即降低碳排放，避免气候变化速度过快，才能更好地保护珊瑚。

　　——江雷 中国科学院南海海洋研究所助理研究员

　　◎本报记者 何 亮

　　珊瑚作为一种海洋生物，因其缤纷的色彩、特殊的生存方式而受到人们的关注。珊瑚对生存环境的变化较为敏感、对生存环境的要求较为苛刻，气候变化影响下的水温升高会导致大量珊瑚白化死亡。

　　近日，生态学期刊《分子生态学》在线发表了由中国科学院南海海洋研究所黄晖团队领衔完成的论文，揭示了珊瑚应对气候变暖的驯化适应及其生理和分子机制。论文共同第一作者、中国科学院南海海洋研究所助理研究员江雷在接受科技日报记者采访时表示：“这项研究有助于我们正确认识珊瑚对海水升温的适应潜力，为人类保护珊瑚礁提供了正面、积极的启示。”

　　孵幼型珊瑚，礁体上的“拓荒者”

　　长期以来，珊瑚除了因为五彩斑斓的色彩而备受人们关注，关于它还有一个问题常常令人困惑——珊瑚究竟是动物，还是植物？

　　事实上，珊瑚是动物，是一种较低等的刺胞动物。珊瑚之所以色彩斑斓，是因为其体内生活着一种微小的藻类——虫黄藻。虫黄藻可以通过光合作用为珊瑚提供能量，保证珊瑚的生存。如果珊瑚失去虫黄藻，就会饿肚子，最终因没有能量来源而饿死。

　　珊瑚与虫黄藻复杂的共生关系，不仅关乎珊瑚的生存，也是科研人员研究的重点。此次研究中，黄晖研究团队主要研究的珊瑚种类是孵幼型鹿角杯形珊瑚。

　　“孵幼型鹿角杯形珊瑚比较特殊，是‘先锋物种’，这也是我们选择孵幼型鹿角杯形珊瑚作为研究对象的一个原因。当一个生态系统受到破坏或者干扰的时候，‘先锋物种’是最早出现的一类生物。‘先锋物种’就像‘拓荒者’一样，率先开启了生态演替和重塑生物群落的旅程。”江雷表示，“因为发育快，繁殖能力强等原因，一旦有新的合适生存环境出现，孵幼型鹿角杯形珊瑚的幼虫会最先长到礁体上开拓生存环境，并对礁体进行相应改造。之后才会有其他的生物相继进驻这一生存环境。”

　　选择孵幼型鹿角杯形珊瑚作为研究对象，另一个重要的原因是其对环境的适应类型。江雷介绍，在自然界，生物对环境的适应有两种不同类型：一种类型称作表型可塑性适应，即生物的生理过程是弹性可变的，生物通过调整机能适应环境变化；另一种类型称作进化适应(又称遗传适应)，即生物在许多世代中由自然选择进行演化、筛选，最终完成对环境变化的适应。

　　“我们选择表型可塑性适应来进行研究，是因为对这种适应类型的研究时间周期较短，容易捕获研究结果，显现成果差异。”江雷表示。孵幼型鹿角杯形珊瑚的繁殖方式是体内受精，幼体在母体内发育，发育成为幼虫之后，再由母体排出体外。孵幼型鹿角杯形珊瑚排放出来的幼虫发育周期在1个月左右，是卵生型珊瑚的十分之一。

　　开展对比实验，揭示生理调节机制

　　在中科院南海海洋研究所的实验室里，一排排灯光格外显眼。光线照射下，颜色各异的珊瑚生活在人工营造的生态系统里。江雷等科研人员对孵幼型鹿角杯形珊瑚的驯化实验也正是在这里进行。

　　“在野外，珊瑚生存的正常水温是29摄氏度。我们通过温控系统，将珊瑚缸中的水温以每天约0.5摄氏度的速度进行提升。大约一个星期后，珊瑚缸中的水温会升至32摄氏度，并保持此温度。此次研究中的孵幼型鹿角杯形珊瑚幼虫，正是在上述高温环境中完成在母体珊瑚体内的发育和出生。”江雷说。

　　在长达1个月的研究中，科研人员观察到了很多现象。经过高温驯化后，孵幼型鹿角杯形珊瑚母体的代谢受到了不利影响，不仅光合作用降低，还发生了白化现象。可是，驯化组子代幼虫的表现却不一样，与对照组子代幼虫相比，经过高温驯化的子代幼虫能适应更高的水温，其最适生存温度有了明显提升，对高温的适应性得到了增强。江雷表示：“这说明，仅仅一个月的驯化就对子代幼虫的表型产生了较为明显的影响。”

　　仅凭一组数据，尚不足以得出定论。接下来，科研人员又进行了交叉移植实验。科研人员分别将经历了驯化组的幼虫和对照组的幼虫置于对照温度与高温环境。对比的结果与此前的结论较好地吻合，证明珊瑚母体的热驯化缓解了高温对子代幼虫的不利影响。

　　“上述现象背后，是珊瑚幼虫生理状态的调整。”江雷表示，在驯化之后，幼虫的虫黄藻的光合活性与光合速率得到了提高。幼虫的虫黄藻变得更强大，对高温的适应能力也更好。与此同时，幼虫的呼吸消耗降低了。这就意味着，幼虫能在获得更多营养物质的同时，支出更少的能量消耗。

　　“这一生理调节机制对珊瑚幼虫来说，可谓是大有裨益。”江雷表示，处于浮游阶段的幼虫，能量物质的补充全部依赖于虫黄藻的光合作用。如果生产得多且消耗得少，幼虫的能量储备就会更加充足，也会利于其生存。

　　此次研究中，科研人员还发现，驯化后的珊瑚幼虫中负责从虫黄藻转移脂类、糖类和氨基酸等营养物质的宿主转运蛋白基因表达也发生了显著上调，与此前发现的相关生理机制相符。

　　发挥科技力量，提供更多拯救路径

　　在气候变化影响导致水温升高、威胁珊瑚种群生存的当下，我们能否利用科技找到更多拯救珊瑚种群的路径？

　　“在气候变化越发明显的当下，每一次海洋热浪事件都相当于对珊瑚的一次驯化。”江雷表示，在未来，野外环境中的驯化事件及其引发的适应效应将会越来越多。

　　在我国，珊瑚修复工作正在如火如荼地展开。借助中国南海相对于其他珊瑚生活海域位置偏北的地理位置优势，我国科研人员在三亚、西沙等潮间带浅水区的极端生境中寻找能够存活下来的珊瑚，并将它们移植到实验室进行选育扩繁，最终把这些珊瑚再次回植到天然的生境中。

　　“此次研究的孵幼型鹿角杯形珊瑚，也来自生境恶劣的潮间带。”江雷表示，在海底种珊瑚与在陆地上植树造林有一定的相似之处，却比在陆地上植树造林辛苦得多。科研人员要背着数十斤重的装备在水底打桩固定，水下失重的环境也让工作难度大大提升。

　　此次研究的论文通讯作者、中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室研究员黄晖介绍，截至目前，南海海洋研究所共建设了40亩苗圃，一年可产出约7万株珊瑚苗；还建设了300亩的修复区，扭转了实验依靠野外采苗的现状。目前，科研人员播种到海床的珊瑚苗均出自人工培育。

　　“尽管科研人员在不遗余力地设法保护珊瑚，但是导致珊瑚种群生存困难的根本问题在于当前气候变化速度过快。”江雷表示，科学研究正在为珊瑚寻找应对气候变化的新路径，而解决根源问题，即降低碳排放，避免气候变化速度过快，才能更好地保护珊瑚。

多学科融合，推进世界遗产可持续发展******

　　本报记者 李佳霖

　　《保护世界文化和自然遗产公约》诞生于1972年。2022年是《保护世界文化和自然遗产公约》诞生50周年。1985年，中国加入该公约。1987年，中国有了第一批世界遗产，包括长城、周口店遗址、秦始皇陵兵马俑、北京故宫、敦煌莫高窟以及泰山。目前，中国世界遗产总数达到56项，其中世界文化遗产38项、世界文化与自然双遗产4项，为传承中华历史文脉、守护全人类文化瑰宝作出了重要贡献。近日，由联合国教科文组织名录遗产地可持续旅游教席倡议发起，中山大学旅游学院承办的首届世界文化和自然遗产学术论坛举办。与会专家学者建言献策，促进世界遗产保护与利用的多学科交叉融合与人才培养，助力世界遗产事业发展。

　　从“以物为中心”到“以人为中心”

　　故宫博物院原院长单霁翔表示，通过世界遗产的申报实践，使大家对文化遗产有了更深刻的认识。比如从文物保护的语境走向文化遗产、世界遗产保护。“过去文物保护的对象是静态的古遗址、古墓葬等，如今强调保护活态的遗产，如人们居住的传统村落；过去文物保护只保护物质要素，现在非物质要素也成为其不可分割的一部分。黎族的黎锦、哈尼族的耕作技术等都被纳入了保护之列。”单霁翔说。

　　1997年，平遥古城被列入《世界遗产名录》。同济大学建筑与城市规划学院教授邵甬表示，平遥古城是人居型世界遗产的典型代表，城市开发、过度旅游、社区面临着被瓦解的风险是其要面对的挑战。邵甬介绍，成为世界遗产之后，平遥古城旅游快速发展，古城保护与发展出现了失衡状态，很多干字形商业街作为开发的主要区域，接受了外部投资，并且进行了装修甚至过度装修，但是很多传统院落却存在消极保护的状况。另外，平遥古城的社会经济发展动力不足，没有足够的就业岗位，社区缺乏比较强的凝聚力，社区居民对遗产的认知不足。

　　2006年，邵甬开始为平遥古城编制保护规划，为平遥古城的保护与发展提出相关策略。“一是古城价值的再阐释，从古城的古代到当代，从宏大叙事到日常人居，涵盖了金融之都、营城智慧等方面；二是古城定位的调整，将以旅游为主的古城调整为‘活着’的古城、宜居的世界遗产地；三是工作目标的调整，从‘保下来’到现在的‘活得好’。”邵甬说，团队为平遥古城编制了详细的保护规划，以求保存完整的中原汉民族城市特征，并保护好物质和非物质遗产。出台了《平遥古城传统民居保护修缮工程资金补助实施办法》，以期通过政府主导、居民自主和专家引导的激励制度，让老百姓在通过补助资金改善人居环境的同时，修缮结果也能够符合保护规划制定的标准。同时，进行产业优化，鼓励旅游业之外的其他产业发展，形成有韧性的产业结构，比如把古城中的废弃用地活化利用为文化空间，鼓励文化产业植入，在古城里逐步形成了与文化遗产空间相结合的电影节、摄影节等。如今平遥的旅游总收入在逐年提高，但是门票收入占比越来越低，参与到相关产业中的居民也越来越多。

　　“开始规划时我们更多的是记录物，比如街巷、建筑，后来更多地去理解城市与人的历史以及人当下的需求，实现了‘以物为中心’到‘以人为中心’的改变。在工作方法上，从原来的‘精英规划’转变为‘共同缔造’。比如成立社区工作坊，让老百姓了解古城的保护与发展，也了解他们的需求。”邵甬表示，人居型世界遗产的保护，既要坚持“以价值为基础”的保护原则，还要坚持“以人为核心”的发展理念，同时要回应可持续发展的目标，强调在保护文化遗产的同时重视人居环境的改善，实现宜居、活力、平等三大目标。

　　保护为主，倡导可持续发展

　　湖南武陵源于1992年列入《世界遗产名录》。2004年，武陵源成为中国首批世界地质公园之一。2007年，武陵源成为国家5A级旅游风景名胜区。

　　武陵源的保护发展之路很好地印证了遗产保护理念的蝶变。2014年世界自然保护联盟开展世界自然遗产保护展望时，把所有的自然遗产地分为四类：第一类是好；第二类是比较好但需要给予一些关注；第三类是重点关注；第四类是严重关注（大部分为列入濒危遗产名录的遗产地）。武陵源被列为重点关注类。2017年，武陵源再次被列为重点关注类。“世界自然保护联盟关于武陵源的报告措辞非常犀利，比如认为武陵源的完整性尤其美学价值受到不可接受的丧失。同时强调旅游设施过度建设和持续游客增长给武陵源带来的威胁等。”贵州师范大学喀斯特研究院教授肖时珍说。

　　“我们受地方主管部门委托，按照世界遗产中心的要求编制了《武陵源世界遗产保护状况报告》，逐一回应了世界遗产委员会及世界自然保护联盟对武陵源的担忧，以及武陵源所在的各级政府为实现遗产保护和可持续发展而采取的措施及取得的成效，包括武陵源景区主入口的酒店、商铺等大多已拆除，并且进行了生态修复，武陵源在居民搬迁、环境污染防控等方面采取的措施及取得的成效等。我们也客观地评价了武陵源相关基础设施建设对美学景观带来的一些负面影响，还分析了索道、电梯等在促进遗产保护和展示、促进当地老百姓的生活改善和促进地方社会经济发展方面发挥的积极作用。对世界自然保护联盟很关注的游客人数，也在调查统计的基础上进行了数据核实与澄清。”肖时珍说。

　　世界自然保护联盟认可了他们的报告。2020年12月，通过各方面的努力，武陵源由“重点关注”类晋级为“比较好需要给予一些关注”类。“武陵源也调整了开发思路。比如之前武陵源计划再建一条鹞子寨索道，因为有了世界遗产委员会的决议建议，如今已经放弃了这一计划。可以看到，武陵源从过去旅游大开发的阶段，逐渐演进到开发与保护并重的阶段，到如今进入以保护为主、倡导可持续发展的阶段。”肖时珍表示。

　　让原住民获得发展的红利

　　2013年，红河哈尼梯田被列入《世界遗产名录》。2018年，中山大学旅游学院教授保继刚带领团队对哈尼梯田进行了调查。“团队有60个人，其中20多人懂哈尼语。”保继刚说。

　　团队对元阳县35个自然村5682户做了实地调查。调查发现，村寨大部分年轻人出去打工了，空心化现象比较严重；遗产区以农业为主，产业结构非常单一； 35个村庄中，传统民居蘑菇房只剩下298栋。“经过调研和充分考虑，我们选择了阿者科村开展保护实践。”保继刚说。

　　阿者科村是35个村落中最贫困的一个村，因为交通不便导致村内新建设缓慢，也使得蘑菇房得到大量存留。“我们提出了‘阿者科计划’，在这个计划中，村民以村落和他的生产生活方式入股，占股70％，其中民居占40％，梯田占30%，居住占20%，户籍占10%。只要住着传统民居、种着梯田，村民就可以得到相应的分红。通过这样的方式，我们在传统民居以及梯田的保护上找到了抓手。从2018年6月开始，到2019年3月第一次分红，每户分了1600元。之后，村民对我们更加信任了。到2021年，每户分红达到3000元。”保继刚表示，在这个计划推进中，一直推行基层民主，公开所有的相关信息。有需要新增的管理制度，召开村民代表会进行商议，形成了新的管理制度就纳入阿者科的管理制度中。

　　“我们还给孩子们设立了教育奖励金，考上中学奖励500元，考上本科奖励1000元，每年发放。同时，还请当地村民教游客体验织布等，他们也可以得到一些收入。”保继刚说。

　　作为中国旅游减贫方案，“阿者科计划”是一个社会科学的试验田，从实践反哺理论。“其中最核心的是创造旅游吸引物的人，应该得到旅游带来的收益。”保继刚说。

　　“世界遗产保护的持续推进得益于建筑、旅游等领域人才参与。”中山大学旅游学院教授张朝枝表示，文化遗产保护具有跨学科特征，因此培养好跨学科综合型人才是关键。据悉，从2018年起，北京大学考古文博学院教授杭侃和张朝枝共同发起了遗产旅游联合工作坊。连续几年来，工作坊组织了多个专业的师生，在河南、河北、山西等重要遗产地开展调研，探索遗产地的保护发展。“以‘共同问题’为导向，多学科人才一起努力推进世界遗产保护。”张朝枝表示。